(57)【要約】【課題】  搬送部の毛細管量を増やし、静電霧化の霧化量を向上させることができると共に、コンパクト化とコストダウンできる。【解決手段】  液を溜める液溜め部１と、液溜め部１の液を液溜め部１の外部に位置する先端側に搬送する搬送部２と、搬送部２に対応するように配置された電極３と、搬送部２と電極３との間に高電圧を印加する電圧印加部４とを備えて搬送部２と電極３との間に高電圧を印加することにより搬送部２の液が霧化してミストを発生させる静電霧化装置５である。搬送部２の少なくとも先端部側が多孔質のセラミックにより構成してあると共に該搬送部２の液溜め部１側の吸液力を先端部側よりも高くなるようにした。【選択図】        図１
2005177684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液を溜める液溜め部と、液溜め部の液を液溜め部の外部に位置する先端側に搬送する搬送部と、搬送部に対応するように配置された電極と、搬送部と電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを備えて搬送部と電極との間に高電圧を印加することにより搬送部の液が霧化してミストを発生させる静電霧化装置であって、搬送部の少なくとも先端部側が多孔質のセラミックにより構成してあると共に該搬送部の液溜め部側の吸液力を先端部側よりも高くなるようにしたことを特徴とする静電霧化装置。
【請求項２】
搬送部の先端部側を多孔質のセラミックにより構成したセラミック吸液部とすると共に、搬送部の液溜め部側を該多孔質のセラミックよりも吸液性の高い吸液材よりなる高吸液部として成ることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
【請求項３】
高吸液部が筒状であり、セラミック吸液部を筒状の高吸液部に圧入固定してあることを特徴とする請求項２記載の静電霧化装置。
【請求項４】
セラミック吸液部と高吸液部との接合面が液の流通ができるように部分的に接着してあることを特徴とする請求項２記載の静電霧化装置。
【請求項５】
セラミック吸液部と高吸液部とを一体成形してあることを特徴とする請求項２記載の静電霧化装置。
【請求項６】
送風用のファン及び除塵用のフィルタを備えると共に、ファン及びフィルタの下流側に上記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の静電霧化装置を配設して成ることを特徴とする静電霧化装置を備えた空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電霧化装置及び静電霧化装置を備えた空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空気中の塵や埃等を捕捉するフィルタや臭い分子を吸着する活性炭等のフィルタを備えた空気清浄機が数多く提供されている。また、静電霧化の技術を利用して脱臭を行うものも提供されている。ここで、静電霧化方式における静電霧化とは、セラミックのような多孔体で構成された搬送部で保持された水のような液体と対向電極との間に高電圧を印加し、毛細管現象で搬送部の先端まで運ばれた水が対向電極に向けて霧化するという現象である。
【０００３】
更に、静電霧化方式で霧化する霧化手段を備えた空気清浄機も特許文献１により知られている。
【０００４】
ところで、上記したような特許文献１に示されたような静電霧化装置では次の問題点がある。
【０００５】
すなわち、霧化させる液が毛細管現象でセラミックよりなる搬送部の先端まで引き上げられて、電界により霧化させるのであるが、搬送部形状の安定性や強度を考えた場合、搬送部の気孔率はあまり上げることができず、そのため、先端への液の供給量が少なく、必要な霧化量というものを確保するためには、搬送部の本数を増やすなどしており、静電霧化装置が大きくなり、コストがアップするという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−７９７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、搬送部の毛細管量を増やし、静電霧化の霧化量を向上させることができると共に、コンパクト化とコストダウンを容易に図ることができる静電霧化装置及び静電霧化装置を備えた空気清浄機を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る及び静電霧化装置は、液を溜める液溜め部１と、液溜め部１の液を液溜め部１の外部に位置する先端側に搬送する搬送部２と、搬送部２に対応するように配置された電極３と、搬送部２と電極３との間に高電圧を印加する電圧印加部４とを備えて搬送部２と電極３との間に高電圧を印加することにより搬送部２の液が霧化してミストを発生させる静電霧化装置５であって、搬送部２の少なくとも先端部側が多孔質のセラミックにより構成してあると共に該搬送部２の液溜め部１側の吸液力を先端部側よりも高くなるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
このような構成とすることで、搬送部２の少なくとも先端側の安定性や強度をセラミックにより保ちながら搬送部２の毛細管量を増やし、静電霧化の霧化量を向上させることができるものである。
【０００９】
搬送部２の先端部側を多孔質のセラミックにより構成したセラミック吸液部６とすると共に、搬送部２の液溜め部１側を該多孔質のセラミックよりも吸液性の高い吸液材よりなる高吸液部７とすることが好ましい。
【００１０】
このような構成とすることで、セラミック吸液部６により搬送部２の安定性や強度を確保しながら、セラミック吸液部６よりも吸液性の高い吸液材よりなる高吸液部７により液溜め部１から液を吸い上げる毛細管量を増やし、静電霧化の霧化量を向上させることができるものである。
【００１１】
また、高吸液部７が筒状であり、セラミック吸液部６を筒状の高吸液部７に圧入固定してあることが好ましい。
【００１２】
このような構成とすることで、圧入固定という簡単な構成で毛細管量が多い搬送部２を形成できる。
【００１３】
また、セラミック吸液部６と高吸液部７との接合面が液の流通ができるように部分的に接着してあることが好ましい。
【００１４】
このような構成とすることで、セラミック吸液部６と高吸液部７とを接着するといえども、液の流通を確保することができる。
【００１５】
また、セラミック吸液部６と高吸液部７とを一体成形してあることが好ましい。
【００１６】
このような構成とすることで、毛細管量が多い搬送部２を簡単に形成でき、また、搬送部２の取扱いも容易となる。
【００１７】
また、本発明の静電霧化装置を備えた空気清浄機は、送風用のファン８及び除塵用のフィルタ９を備えると共に、ファン８及びフィルタ９の下流側に上記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の静電霧化装置５を配設して成ることを特徴とするものである。
【００１８】
このような構成とすることで、コンパクトで安価な静電霧化装置を内装した空気清浄機１０を構成できるので、空気清浄機１０のコンパクト化とコストダウンが図れることになる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、搬送部の安定性や強度を保ちながら搬送部の毛細管量を増やし、静電霧化の霧化量を向上させることができ、この分、搬送部の本数を削減することが可能で、コンパクト化とコストダウンが図れるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００２１】
静電霧化装置５は図４に示す原理図のように、水のような液Ｗを入れた液溜め部１と、液溜め部１より液Ｗを搬送する搬送部２と、搬送部２による液Ｗの搬送方向に対向するように配置された電極３と、搬送部２と電極との間に高電圧を印加する電圧印加部４とを備えている。
【００２２】
本発明の静電霧化装置５の一例を図１乃至図３に示す。静電霧化装置５は液溜め部１を構成する液タンク１ａを下部に備えたもので、円筒状で且つ周面に通風孔１１が開口するホルダー１２と、ホルダー１２を嵌め込み支持するためのケース３５と、ホルダー１２の上部に配された電極３（実施例では対向電極であるので以下対向電極３という）と、ホルダー１２の下部に嵌め込まれて液Ｗに対する電圧印加を担う印加電極１３と、この印加電極１３によって保持されている搬送部２を構成する複数本の棒状吸液体２ａとで構成されており、カップ状に形成されている上記液タンク１ａはその上端開口縁の外面の突起１５が上記ホルダー１２の下部に装着されている印加電極１３の外周のフランジ部１６に設けられている係合凹所１７にバヨネット係合することで取付けられている。
【００２３】
対向電極３と印加電極１３は共にカーボンのような導電材を混入した合成樹脂やＳＵＳのような金属で形成してあることで導電性を有しているもので、ホルダー１２の上部に被せられる対向電極３はその外周面に形成された接続用突起１９の外面に接触する接地用接触板１８を通じて接地される。ホルダー１２の下部内に嵌め込み固定されてホルダー１２内面のリブ２０で押さえ固定されている印加電極１３も同じく外周面に形成された接続用突部２１の外周に接触する接触板２２を介して高電圧を印加する電圧印加部４に接続される。
【００２４】
前記搬送部２である棒状吸液体２ａは、上端が針状に尖ったもので、複数本、図示例では６本の棒状吸液体２ａが印加電極１３に取付けられている。これらの棒状吸液体２ａは同一円周上に等間隔で配置されて、上部が印加電極１３よりも上方に突出し、下部は下方に突出して上記した液タンク１ａ内に入れられた水のような液Ｗと接触するようにしてある。
【００２５】
印加電極１３の下面部の外周からやや内側にずれた位置に上記した複数本の棒状吸液体２ａの外周を囲むようにスカート２３が垂設してあり、スカート２３の下端は棒状吸液体２ａの下端よりも下方に位置し、スカート２３の下端開口には格子状の格子状保護カバー２４が被せてある。印加電極１３に設けたスカート２３は、液タンク１ａ内に入れられる液Ｗと接触することで、液Ｗに高電圧を印加すると同時に、上記格子状保護カバー２４と共に棒状吸液体２ａの保護を行うものである。
【００２６】
ここで、印加電極１３は、液タンク１ａが連結された時、液タンク１ａの上面開口を略密閉してしまうことで、傾いた時にも液タンク１ａ内の液Ｗが漏れ出ることがないようになっており、この関係で、上記スカート２３の周方向の一部にはスカート２３の上下方向全長にわたってスリット２５を設けて、液Ｗを入れた液タンク１ａの装着時に上記スリット２５によってスカート２３で囲まれた空間内の空気を抜いてスカート２３内への液Ｗの流入を許すようになっている。
【００２７】
ホルダー１２の上面開口を閉じるように装着された対向電極３は、図３に示すように中央に開口部２６を有すると共に、この開口部２６の縁は上方から見た状態で、前記複数本の棒状吸液体２ａの上端の針状部を中心とする複数の同一径（半径Ｌ１）の円弧Ｒを他の円弧ｒで滑らかにつないだものとなっている。対向電極３を接地し、印加電極１３に高電圧を印加するための電圧印加部４を接続すると共に、棒状吸液体２ａが毛細管現象で水のような液Ｗを吸い上げている時、棒状吸液体２ａの先端である上端の針状部が印加電極１３側の実質的な電極として機能すると同時に、対向電極３の上記円弧Ｒが実質的な電極として機能して液Ｗを搬送する搬送部２を構成する棒状吸液体２ａの先端と対向電極３との間に高電圧が印加されることになる。なお、上記開口部２６には格子状保護カバー２７が被せてあって、この格子状保護カバー２７により開口部２６を通じて棒状吸液体２ａに手指などが接触することが防止してある。
【００２８】
今、水のような液Ｗを入れた液タンク１ａを装着して、印加電極１３のスカート２３に液Ｗを接触させると同時に、棒状吸液体２ａに毛細管現象で液Ｗを吸い上げさせ、更に、対向電極３を接地すると共に印加電極１３を電圧印加部４に接続して、印加電極１３にマイナスの電圧を印加すると、搬送部２を構成する棒状吸液体２ａの先端と対向電極３との間に高電圧が印加されることになる。この電圧が液Ｗにレイリー分裂を起こしてナノメータサイズの粒子径のミストＭとなる霧化を生じさせる静電霧化がなされることになる。
【００２９】
ここで、本発明においては上記搬送部２を構成する棒状吸液体２ａの少なくとも先端部側が多孔質のセラミックにより構成してあるが、搬送部２の毛細管量を増やし、静電霧化の霧化量を向上させるために搬送部２の液溜め部１側の吸液力を先端部側よりも高くなるようにしてあって、搬送部２の毛細管量を増やし、静電霧化の霧化量を向上させることができるようなっている。このように、搬送部２の静電霧化量を増やすことができるので、その分、搬送部２の本数の削減ができ、コンパクト化とコストダウンが図れることになる。
【００３０】
図５（ａ）にはその一例が示してある。本実施形態では搬送部２を構成する棒状吸液体２ａの上部が多孔質のセラミックにより構成したセラミック吸液部６となり、下部（液溜め部１側）が多孔質セラミックよりなるセラミック吸液部６よりも吸液性の高い吸液材により構成した高吸液部７となっている。ここで、高吸液部７を設ける箇所として搬送部２の先端を除く理由は、搬送部２の先端は針状に尖っていてこの部分が実質的な電極となるので先端形状の安定化や強度が必要であるため、材質が硬いセラミックが最適であり、搬送部２の上部を多孔質のセラミックより形成したセラミック吸液部６としたものである。また、吸液性の高い材料としては、多孔質のフェルトやプラスチック、または焼結メタルのようなものを挙げることができる。
【００３１】
ここで、上記実施形態において上部のセラミック吸液部６と下部の高吸液部７との結合は例えば接着剤により結合するのであるが、この場合、両者の接合面において液の流通ができるように、つまり、高吸液部７の接合面からセラミック吸液部６の接合面に液が流通できるように接着剤では接合面を部分的に接着するものであり、例えばスポット的に１乃至複数箇所部分的に接着したり、あるいは、接着剤を接合面に霧状に吹付けて無数の微細な接着点により点接触したりするものである。
【００３２】
図５（ｂ）には搬送部２の他の実施形態が示してある。本実施形態においては、高吸液部７が筒状をしており、多孔質セラミックのセラミック吸液部６の下部を筒状をした高吸液部７に圧入固定した例である。この実施形態では先端が針状に尖ったセラミック吸液部６は搬送部２の下端又は下端近くまで至るように構成してあって、搬送部２の強度が強いものとなっている。この実施形態において吸液性の高い高吸液部７により吸い上げられた液Ｗはスムーズにセラミック吸液部６の流通して静電霧化される。
【００３３】
図５（ｃ）には搬送部２の他の実施形態が示してある。本実施形態においては、高吸液部７の上部が筒状をした筒状部７ａで且つ下部が中実となった棒部７ｂとなっている。多孔質のセラミックにより形成した先端が針状に尖ったセラミック吸液部６を、上記高吸液部７の上部の筒状部７ａに圧入固定してある。この例においては、吸液性の高い高吸液部７により吸い上げられた液Ｗがスムーズにセラミック吸液部６の流通して静電霧化される。
【００３４】
なお、上記図５（ｂ）、図５（ｃ）に示す実施形態においては筒状部分に圧入すること固着できるので、必ずしも接着剤を使う必要はないが、必要に応じて前述の実施形態と同様に接着剤で接合面を部分的に接着してもよい。もちろん、圧入のみで固着した場合には、接着剤を使用しないので、接合面において液の流通がよりスムーズに行えることになる。
【００３５】
また、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）のような形態の搬送部２を形成するに当たり、セラミック吸液部６と高吸液部７とを一体成形してもよいものである。一体成形に当たっては、セラミック吸液部６又は高吸液部７のうち融点の低い方を成形する際に、予め形成した融点の高い方の成形品をインサートして一体成形するものである。例えば、融点の高いセラミック吸液部６を予め形成し、これよりも融点の低い合成樹脂や焼結メタルの高吸液部７を成形する際に、セラミック吸液部６をインサート成形することで一体成形できるものである。このようにセラミック吸液部６と高吸液部７とを一体成形することで、高吸液部７により引き上げられた液Ｗはスムーズにセラミック吸液部６に流通し、静電霧化がなされると共に、セラミック吸液部６と高吸液部７が分離することがなく、搬送部２の取扱いも容易となる。
【００３６】
図６、図７には上記のような構成の静電霧化装置５を備えた空気清浄機１０を示している。空気清浄機１０はモータ２８により駆動される送風用のファン８と風洞２９とを備えた送風機３０と除塵用のフィルタ９とを備えており、更に、吸込み口３３、吐出口３１を備えている。この空気清浄機１０は、前面の吸込み口３３から吸い込んだ空気をフィルタ９を通過させた後、吐出口３１から外部に放出するのであるが、この空気清浄機１０における吸込み口３３から吐出口３１に至るまでの空気流路３２のうち、上記送風機３０における風洞２９内で且つ吐出口３１の近傍位置に上記静電霧化装置５が配設される。
【００３７】
しかして、静電霧化で生じたナノメータサイズの粒子径のミストであるナノサイズミストは拡散性が元々高いが、浄化された空気が送風機３０によって送風される空気流に乗って広がるためにさらに拡散性が良好になり、また、浄化された空気の流れに乗って広がるためナノサイズのミストが直ぐに汚れた空気と接触せず、遠くまで浄化された空気に乗って拡散されるものであり、このためにナノサイズミストが有している活性種によるところの室内空気中の臭気成分や室内壁面への付着物についての脱臭機能を有効に利用して広範囲において脱臭することができる。
【００３８】
また、静電霧化装置５付近を通過する空気はフィルタ９で濾過された清浄な空気であり、このために静電霧化装置５が汚れることはなく、一部の風が静電霧化装置５内に入るものの、汚れが原因で静電霧化が生じにくくなることが殆どないものである。
【００３９】
そして、本発明においては上記のように静電霧化装置５がコンパクトで且つ安価となるため、静電霧化装置５を内装した空気清浄機１０もコンパクト化とコストダウンが図れることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】静電霧化装置の断面図である。
【図２】同上の要部断面図である。
【図３】同上の平面図である。
【図４】同上の原理図である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）は同上の搬送部の各例を示す断面図である。
【図６】同上の静電霧化装置を備えた空気清浄機を示す側面断面図である。
【図７】同上の静電霧化装置を備えた空気清浄機を示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  液溜め部
２  搬送部
３  電極
４  電圧印加部
５  静電霧化装置
６  セラミック吸液部
７  高吸液部
８  ファン
９  フィルタ
１０  空気清浄機
【図１】
2005177684.tif 000003
【図２】
2005177684.tif 000004
【図３】
2005177684.tif 000005
【図４】
2005177684.tif 000006
【図５】
2005177684.tif 000007
【図６】
2005177684.tif 000008
【図７】
2005177684.tif 000009